ASPECTE PRACTICE PRIVIND PROIECTAREA ASISTATĂ PRIN MODELAREA NUMERICĂ CU AJUTORUL PROGRAMULUI COMSOL A UNUI MOTOR DE C.C. FĂRĂ PERII
Cuvinte cheie:
modelare numerică, element finit, Comsol Multiphysics, motor de curent continuu fără periiRezumat
Lucrarea prezintă etapele importante în proiectarea unui motor de c.c. fără perii (Brushless DC, BLDC) cu ajutorul modelării numerice. Într-o primă fază se realizează o pre-dimensionare analitică aproximativă, după care, cu ajutorul unui model 2D al câmpului electromagnetic bazat pe Metoda Elementelor Finite (MEF) realizat cu ajutorul COMSOL Multiphysics v 5.3, proiectarea motorului este optimizată și finalizată. Din soluția de câmp se determină caracteristica mecanică cuplu-poziție a motorului pentru diverse valori ale curentului de alimentare analizându-se gradul de saturație magnetică și metodele de reducere a cuplului de oscilație, cuplul de agățare, precum și inductivitatea înfășurării, mărime importantă pentru funcționarea motorului alimentat de la un invertor. Apoi, printr-un model 2D de câmp magnetic cuplat cu ecuația de circuit electric, se obțin curbele t.e.m. induse de fază și de linie.
Referințe
(1) D. Hanselman, Brushless Permanent Magnet Motor Design, 2nd ed.: The Writers' Collective, 2003.
(2) J.R. Hendershot, T.J.E. Miller, Design of Brushless Permanent-Magnet Machines, Motor Design Books LLC; Second Edition, 2010.
(3) C. C. Chan, J. Z. Jiang, W. Xia and K. T. Chau, Novel wide range speed control of permanent magnet brushless motor drives, IEEE Trans. on Power Electronics, vol.10, Sept. 1995, pp. 539 - 546.
(4) P. P. Ling, Dahaman Ishak, T. L. Tiang, Influence of magnet pole arc variation on the performance of external rotor permanent magnet synchronous machine based on finite element analysis, 2016 IEEE International Conference on Power and Energy (PECon).
(5) P. P. Ling, Dahaman Ishak, T. L. Tiang, Influence of magnet pole arc variation on the performance of external rotor permanent magnet synchronous machine based on finite element analysis, 2016 IEEE International Conference on Power and Energy (PECon).
(6) N. Bianchi, S. Bolognani, M.D. Pre, G. Grezzani, Design considerations for fractional-slot winding configurations of synchronous machines, IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 42, No. 4, p.997-1006, 2006.
(7) J. S. Lawler, J. M. Bailey, J. W. Mc Keever, and J. Pinto, Limitations of the Conventional Phase Advance Method for Constant Power Operation of the Brushless DC Motor, Proc. IEEE Southeast Conf., Apr. 2002, pp. 174-180.
(8) COMSOL Multiphysics, v 5.3, Reference Manual, User’s Guide, Copyright© 1998-2018.
(9) O. Craiu, L. Melcescu, C. Boboc, M. Modreanu, Proiectarea asistată a unui servomotor de curent continuu cu magneți permanenți cu caracteristica de cuplu și dimensiuni impuse, Simpozionul de Mașini Electrice SME’15 – 23 Octombrie, 2015.
(10) N. Sadowski, Y. Lefevre, M. Lajoie-Mazenc, J. Cros, Finite Element Torque Calculation in Electrical Machines while Considering Movement, IEEE Trans. On MAG, vol. 28, No.2, March 1992, p. 1410-1413.
